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质量流量计原理及应用

质量流量计原理及应用质量流量计(Mass Flow Meter)是一种用于测量流体质量流量的仪器设备,其测量原理基于流体的质量守恒定律和相关流体动力学方程。
质量流量计通过测量流体的密度和流体中的流速来计算流体的质量流量。
质量流量计广泛应用于各个领域,如化工、石油、制药、食品等行业中的流体流量测量和质量控制。
质量流量计的工作原理是基于瞬时质量守恒定律。
它通过测量流体中的密度和流体的流速来计算流体的质量流量。
质量流量计主要由两部分组成:传感器和传感器信号处理器。
传感器是测量流体密度和流速的装置,而传感器信号处理器则用于从传感器读取的信号中计算和输出质量流量。
质量流量计的传感器通常采用热式质量流量计或者压差质量流量计。
热式质量流量计使用热敏电阻或热电偶作为传感器,测量流体中的温度差异。
当流体通过测量管道时,热电阻或热电偶会受到流体中的传热影响,从而导致温度变化。
通过测量流体中的温度变化,可以计算出流体的质量流量。
压差质量流量计则是通过测量流体通过管道的压差来计算质量流量。
压差质量流量计包括一个减压装置和压差传感器。
流体通过减压装置时会产生压差,压差传感器可以测量这个压差,并根据压差计算出流体的质量流量。
质量流量计的应用非常广泛。
在化工行业中,质量流量计常用于测量液体和气体的质量流量,如测量液体和气体的进出口流量、控制反应器中的气体供应和产物排放等。
在石油行业中,质量流量计用于测量原油、天然气和石油产品的质量流量,用于管道输送和储罐计量。
在制药和食品行业中,质量流量计被用于监控流料的质量,确保产品质量。
此外,质量流量计还被广泛应用于环境监测、能源管理等领域。
质量流量计具有准确度高、稳定性好、响应速度快等特点。
它可以测量各种流体,包括低温、高温、腐蚀性流体等。
并且,质量流量计不受流体密度、温度、压力等因素的影响,适用于多种工况。
总之,质量流量计通过测量流体中的密度和流速来计算流体的质量流量。
其工作原理基于瞬时质量守恒定律,通过测量流体中的密度和流速来计算流体的质量流量。
质量流量计PPT课件

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传感器安装
1.1 安装位置应避免电磁干扰。传感器、变送器的安装位置 以及电缆铺设应尽量远离易产生强电磁场的设备,如大功率 马达、变压器设施、变频设备等。
1.2 传感器的安装方向:要保证被测介质能够完全充满传感器, 且对于液体要不集气,对于气体要不积液,对于粘稠、脏污、 高凝点的介质易排空(根据需要,也可在两侧加装低点阀))。 下图以Elite系列传感器为例的安装方向示意图。
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接线示意图
仪表接线
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流量计组态
一 、 概述 在完成传感器、变送器的安装、接线及上电后,接下来需要完成
必要的组态。 基本组态项目:
1、组态测量单位,根据需要选择过程变量的测量单位,包括质量 流量、体积流量、温度、密度等;
2、组态毫安输出或脉冲输出的过程变量; 3、组态毫安输出和脉冲输出对应的量程; 4、回路测试(如果需要数据远传)。
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1.3 安装时要注意流量计外壳上的流向标志,其箭头指向与变送器内组态的 方向相一致。
注:质量流量计可以双向使用。如果安装流向与实际流向相反,修 改变送器内的流向组态即可。
1.4 在完成管道预置和管道吹扫后再安装传感器,避免管道施工造
成的意外损坏及杂物进入。另外在安装传感器前,请勿将传感器进 、出口的保护套除去。
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组态变送器的毫安输出 1、同时按SCROLL(左)键和SELECT(右)键4秒以上(下面的指示灯
持续闪烁),直至看到see Alarm为止。
注:按键为光敏按键,不用开盖,在玻璃窗外遮挡按键位置即可完成按 键操作。
2、按左键(SCROLL)翻到OFF-LINE MAINT 菜单,再按右键(SELECT)进入 菜单。
质量流量计的原理及应用论文

质量流量计的原理及应用论文1. 引言质量流量计是一种用于测量流体质量流量的传感器。
它广泛应用于各种工业领域,如石油化工、制药、食品加工等。
本文将介绍质量流量计的原理以及其在工业领域的应用。
2. 原理质量流量计通过测量流体的质量来计算流体的流量。
它利用了流体的质量与其传导热量的关系来实现测量。
工作原理如下: - 流体经过质量流量计时,流体与质量流量计的传感器发生热交换。
- 传感器中的电阻丝受电流加热,流体带走电阻丝释放的热量。
- 通过测量电阻丝加热前后的温度差,可以计算流体的质量。
3. 应用质量流量计在工业领域有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域:3.1 石油化工在石油化工过程中,精确测量流体的质量流量是非常重要的。
质量流量计可以帮助监测石油化工过程中的流体流量,并提供准确的数据用于生产控制和优化。
3.2 制药在制药过程中,需要严格控制药品的质量和流量。
质量流量计可以精确测量药品的流量和质量,确保制药过程中的生产安全和质量控制。
3.3 食品加工食品加工行业需要精确测量食材和添加剂的流量,以确保产品的质量和食品安全。
质量流量计可应用于食品加工过程中,提供准确的流量信息。
3.4 热能计量质量流量计可用于热能计量系统,帮助测量和计量流体的质量和热量。
这对于工业企业的能源管理和节能减排是非常重要的。
4. 总结质量流量计是一种广泛应用于工业领域的流量传感器。
本文介绍了质量流量计的原理以及其在石油化工、制药、食品加工和热能计量等领域的应用。
通过使用质量流量计,可以实现对流体质量和流量的精确测量,为工业生产和能源管理提供准确的数据支持。
罗斯蒙特质量流量计测量原理及应用

罗斯蒙特质量流量计测量原理及应用摘要:本文主要介绍了罗斯蒙特科氏力质量流量计(CMF)传感器、变送器的工作原理,详细介绍了流量计的质量流量测量原理和密度的测量原理、变送器的信号特性、DSP数字信号处理器特性以及应用。
质量流量测量原理一台质量流量计的计量系统包括一台传感器和一台用于信号处理的变送器。
Rosemount质量流量计依据牛顿第二定律:力=质量×加速度(F=ma)如图1所示,当质量为m的质点以速度V在对P轴作角速度ω旋转的管道内移动时,质点受两个分量的加速度及其力:(1)法向加速度,即向心加速度αr,其量值等于2ωr,朝向P轴;(2)切向角速度αt,即科里奥利加速度,其值等于2ωV,方向与αr垂直。
由于复合运动,在质点的αt方向上作用着科里奥利力Fc=2ωVm,管道对质点作用着一个反向力-Fc=-2ωVm。
当密度为ρ的流体在旋转管道中以恒定速度V流动时,任何一段长度Δx的管道将受到一个切向科里奥利力ΔFc:ΔFc=2ωVρAΔx (1)式中,A—管道的流通截面积。
由于存在关系式:mq=ρVA 所以:ΔFc =2ωqmΔx (2)因此,直接或间接测量在旋转管中流动流体的科里奥利力就可以测得质量流量。
传感器内是U型流量管(图2),在没有流体流经流量管时,流量管由安装在流量管端部的电磁驱动线圈驱动,其振幅小于1mm,频率约为80Hz,流体流入流量管时被强制接受流量管的上下垂直运动。
在流量管向上振动的半个周期内,流体反抗管子向上运动而对流量管施加一个向下的力;反之,流出流量管的流体对流量管施加一个向上的力以反抗管子向下运动而使其垂直动量减少。
这便导致流量管产生扭曲,在振动的另外半个周期,流量管向下振动,扭曲方向则相反,这一扭曲现象被称之为科里奥利(Coriolis)现象,即科氏力。
根据牛顿第二定律,流量管扭曲量的大小完全与流经流量管的质量流量大小成正比,安装于流量管两侧的电磁信号检测器用于检测流量管的振动。
过控-各种质量流量计的工作原理及应用

图1 科氏力的形成
U形测量管质量流量计 如图2所示,电磁驱动系统以 固定频率驱动U形测量管振 动,当流体被强制接受管子 的垂直运动时,在前半个振 动周期内,管子向上运动, 测量管中流体在驱动点前产 生一个向下压的力,阻碍管 子的向上运动,而在驱动点 后产生向上的力,加速管子 向上运动。这两个力的合成 ,使得测量管发生扭曲;在 振动的另外半周期内,扭曲 方向则相反。
谢谢大家的支持!
图4 无流动时位移传感器的输出
▪ 当测量管内流体以速度V流 动时,流体中任意点的流 速,可认为是两个分流速 的合成:水平方向Vx及垂 直方向Vy(与振动方向相 同)。在恒定流条件下, 流体沿水平方向的流速Vx 保持恒定。从图5中可以看 出,管子的进、出口处振 幅为零,流体质点垂直移 动速度Vy为零;
图5 振动管受力分析
▪ 当流体质点有进口流入图示振动方向的测量管时,流 体质点的垂直流动速度为+Vy,同样在流体质点流 向出口时,其垂直流动速度为-Vy。由此可以推出, 流体质点在通过振动的测量管时,垂直方向的速度是 一个从零逐渐加大,直到中间最大,再逐渐减小到零 的过程。由力学原理可知,速度的变化是由加速度引 起的,而加速度是力作用于其上的结果。根据这个原 理,称这个垂直速度变化为科氏加速度Ac,因此作 用于流体质量M上的科氏力为Fc=MAc。在测量管 上与中心距离相等的两点上,作用的科氏力大小相等 ,方向相反。
有平行方式和垂直方式。 常见的测量管的形式有以下几种:S形测量管、U形测量管、
双J形测量管、B形测量管、单直管形测量管、双直管形测 量管、Ω形测量管、双环形测量管等
科隆质量流量计简介PPT

(2)原理总结: 当测量管是空管,两个传感器检测到相 同的正弦波,无相位偏差;一旦满管工作 时,作用在流动介质中科氏力使测量管产生 形变,传感器检测到相位偏差,相位偏差和 质量流量成正比。
二、质量流量计类型及应用
二、质量流量计类型及应用
1.类型及结构:
转换器+传感器的组合; MFC300/010C型转换器可以自由组合OPTIMASS系列中的通用 设备;MFC400仅能用在OPTIMASS6000上。
(1)OPTIMASS 1000型:
OPTIMASS 1000型特点: 创新的双直测量管; 易于排污,易于清洗; 不受安装条件和工艺工程影响; 工作寿命长; 优化的分流器使压损降低; 高精度意味着优异的性价比; 数据冗余的模块化电子机芯-“即插即用”; 行业: 水和废水处理; 化学; 食品和饮料; 造纸和纸浆; 石化; 制药; 应用: 使用于所有标准应用可达到130°C; 卫生连接使其非常适用于食品/饮料应用。
二、质量流量计类型及应用
3.传感器类型及其应用:
(2)OPTIMASS 2000型:
二、质量流量计类型及应用
3.传感器类型及其应用:
(2)OPTIMASS 2000型:
OPTIMASS 2000型特点: 大流量测量; 新颖的直管测量设计:测量管口径大,流通能力优异; 易于排污,易于清洗; 可选伴热夹套; 高精度测量,适合贸易交接; 优化的分流器使压力损失降低; 模块化电子机芯的概念-电子部件和传感器易于替换; 超级双相钢材质提供最大180 barg的操作压力; 二级压力保护腔体爆破压力达到150 barg; 行业: 油气; 废水; 化工; 造纸和纸浆; 食品和饮料; 制药; 淡水; 应用: 大流量装车/卸车;体积及质量的贸易交接;大容量。
质量流量计测量原理

Time Time Time
在没有流量的情况下,入口和出口处检测线圈监测到的交流电信号是同 相位的。当有流量的时候,由于科里奥利作用,流量管产生扭曲,两端的 检测线圈输出的交流电信号存在相位差。流量越大,相位差就越大,而且 其相位差 T 与流量的大小成正比关系。这样,可以利用 T 作为质量流 量的标定系数,即可以用T 来表示每秒有多少克的流量流过。
在每个流量管上,均有一组磁铁 / 线圈组,我们称之为入口检测 线圈和出口检测线圈。由于相对 振动,线圈在磁铁的磁场做切割 磁力线的运动,在内部回路产生 交流电信号。该信号能准确地反 映线圈组间的相对位移和相对速 度。通过监测该交流信号,我们 可判断测量管的运行状态。
质量流量检测原理
mV mV mV
相位差与流量标定系数
2.9098 克/秒/微秒
密度测量原理
低密度 mV
高密度 mV
Time Time
按照弹性模数的理论,弹簧所悬挂物体的质量和它振动的频率 成反比。这一概念引入到流量管的振动,整体质量(测量管和内 部介质之和)越大,其振动频率就越小。通过检测已知密度(例 如标准状态下的水和空气)的介质流经测量管时的频率,可以得 到密度与频率之间的线性关系,然后通过振动频率换算到密度。
科里奥利质量流量计的工作原理
✓ 在双管型质量流量计当中,入口处 的分流管把流入的介质均等地一分为 二,送到两根测量管中,这样保证了 100%的介质流经测量管 ✓ 两根测量管由于驱动线圈的作用, 产生以支点为轴的相对震动。当测量 管中有流量时,产生如图所示的科里 奥利现象。
科里奥利质量流量计的工作原理
质量流量计工作原理

质量流量计工作原理
质量流量计是一种用于测量流体流量的设备,它基于质量守恒原理和测量原理来实现流量测量。
其工作原理如下:
1. 测量原理:
质量流量计采用物理或机电式传感器来测量流体的质量流速。
其中常见的测量原理包括热失重法、振荡法、压差法等。
以下以热失重法为例进行说明:
热失重法根据流体通过传感器时所带走的热量的变化来间接测量流量。
通过在流体流经路径上放置一个加热元件和一个温度传感器,当流体流经时,加热元件会将一定量的热量传递给流体,而温度传感器则测量流体的温度变化。
根据温度变化的幅度和速度,可以计算流体的质量流速。
2. 工作原理:
在工作时,质量流量计将被测流体引导通过测量路径,流体流经路径时会与传感器发生热量交换或其他物理变化。
传感器会将这种变化转化为电信号,然后传递给信号处理部分进行分析和计算。
信号处理部分通常包括放大器、滤波器、模数转换器等,它们将传感器产生的微弱信号放大、滤波并转化为数字信号。
数字信号经过计算和解析后可以得到流体的质量流速数据。
3. 数据处理与输出:
质量流量计通过处理和分析传感器所产生的信号,得出准确的质量流速数据。
这些数据可以通过显示屏、通信接口等方式进行输出,供使用者查看和使用。
质量流量计工作原理基于测量原理和信号处理,通过测量流体的物理变化、数值计算和数据分析来实现对流体质量流速的测量和输出。